Ny gennemsigtig isolerende film kunne muliggøre energieffektive skærme

Johns Hopkins materialeforskere har fundet en ny anvendelse for en kemisk forbindelse, der traditionelt er blevet betragtet som en elektrisk leder, et stof, der tillader elektricitet at strømme igennem det. Ved at orientere forbindelsen på en anden måde, forskerne har forvandlet det til en tyndfilmsisolator, som i stedet blokerer strømmen af ​​elektricitet, men kan inducere store elektriske strømme andre steder. Materialet, kaldet opløsningsdeponeret beta-aluminiumoxid, kunne have vigtige anvendelser inden for transistorteknologi og i enheder såsom elektroniske bøger.

Opdagelsen er beskrevet i novemberudgaven af ​​tidsskriftet Naturmaterialer og udkommer i en tidlig online-udgave.

"Denne form for natrium beta-aluminiumoxid har nogle meget nyttige egenskaber, " sagde Howard E. Katz, en professor i materialevidenskab og teknik, der overvågede forskerholdet. "Materialet er fremstillet i flydende tilstand, hvilket betyder, at det nemt kan afsættes på en overflade i et præcist mønster til dannelse af trykte kredsløb. Men når den er opvarmet, det danner et fast stof, tynd gennemsigtig film. Ud over, det giver os mulighed for at arbejde ved lave spændinger, hvilket betyder, at det kræver mindre strøm at inducere nyttig strøm. Det betyder, at dets applikationer kan fungere med mindre batterier eller være forbundet til et batteri i stedet for en stikkontakt."

Materialets gennemsigtighed og tyndhed (den hærdede film er kun i størrelsesordenen 100 atomer tyk) gør den ideel til brug i de stadig mere populære e-bogslæsere, som er afhængige af gennemsigtige skærme og bærbare strømkilder, sagde Katz. Han tilføjede, at mulige transportapplikationer inkluderer instrumentaflæsninger, der kan vises i forruden på et fly eller et jordkøretøj.

Fremkomsten af ​​natrium beta-aluminiumoxid som en isolator var en overraskende udvikling, sagde Katz. Sammensætningen, kendt i årtier, har traditionelt været brugt til at lede elektricitet og er derfor blevet betragtet som en mulig batterikomponent. Materialet tillader ladede partikler at flyde let parallelt med et todimensionalt plan dannet inden for dets distinkte atomare krystallinske arrangement. "Men vi fandt ud af, at strømmen ikke flyder nær så let vinkelret på flyene, eller i uorienteret materiale, " sagde Katz. "Materialet fungerer som en isolator i stedet for en leder. Vores team var det første til at udnytte denne opdagelse."

Johns Hopkins-forskerne udviklede en metode til bearbejdning af natrium beta-aluminiumoxid på en måde, der gør brug af denne isoleringsadfærd, der opstår i form af en tynd film. Arbejder med Johns Hopkins Technology Transfer-personalet, Katz' team har ansøgt om international patentbeskyttelse for deres opdagelse.

Mere information:

• Naturmaterialer Online artikel:www.nature.com/nmat/journal/va … t/full/nmat2560.html
• A Naturmaterialer kommentar om Katz-holdets forskning:www.nature.com/nmat/journal/v8 … 1/full/nmat2552.html

Kilde:Johns Hopkins University (nyheder:web)